2章 引張りと圧縮
  (問題編2)

問6*:同一材料で断面積も長さも等しい2本のワイヤーを長さLの剛体棒の両端ABに取り付け、棒が水平となるように天井から吊るす。この状態で棒の一端Aから1/3の位置に質量mの物体を載せたところ、ワイヤーが若干伸びて剛体棒が斜めになった。さらに質量2mの物体を剛体棒に載せ、水平を保つためにはA端からどれだけの位置に載せればよいか。剛体棒の質量は無視する。
問7:ある物体が床の上に置かれている。この物体全体を均一に加熱した場合の熱応力はどうなるか。
問8:物体の一部を冷却した。熱応力は生ずるか。
問9:気温40°の時、鉄道レールの全長が20mであった。気温が0°の時になるとどれだけ縮むか。レールの線膨張係数を0.00001/℃として求めよ。

[正解2]
6:
A
端から棒全長の12分の7の位置
7:
拘束されていない物体の均一な過熱や冷却では熱応力は生じない。

8:
生ずる。

9:
縮み量=
20000×0.00001×40=8mm
実際の鋼の線膨張係数は0.0000115程度である。

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